خانه / آموزش / بررسی فیلتر پایین گذر

بررسی فیلتر پایین گذر

بررسی فیلتر پایین گذر

فیلتر پایین گذر فیلتری است که سیگنال های فرکانس پایین را عبور میدهد و مانع عبورسیگنال های فرکانس بالا می شود.فیلترهای پایین گذر را می توان با استفاده از مقاومتها , خازن ها و یا سلف ها ساخت.یک فیلتر پایین گذر که از یک مقاومت و یک خازن تشکیل شده است, یک فیلتر RC پایین گذر میباشد.همچنین فیلتر پایین گذر با یک مقاومت و یک سلف, فیلتر RL پایین گذر نامیده می شود.

فیلتر پایین گذر RC:

یک فیلتر RC پایین گذر، یک مدار فیلتر از مقاومت و خازن است که سیگنال های فرکانس پایین را عبور می دهد، در حالی که سیگنال های فرکانس بالا را مسدود می کند.برای ایجاد یک فیلتر RC پایین گذر، مقاومت به صورت سری با سیگنال ورودی و خازن به صورت موازی با سیگنال ورودی قرار می گیرند، مانند همانطور که در مدار نشان داده شده است:

مدار، مقاومت متنوعی باتوجه به سیگنال های مختلفی که به مقاومت وارد میشود را ارائه می دهد. خازن مقاومت بسیار زیادی نسبت به سیگنال های کم فرکانس یا DC دارد.و مقاومت کمتری نسبت به سیگنال های فرکانس بالا ارائه می دهد.خازن همانطور که مقاومت بسیار زیادی نسبت به سیگنال های DC ارائه می دهد، در این مدار، DC را از ورود به مدار منع میکند و آنها را از بخش دیگر مدار عبور میدهد که به وسیله فلش نشان داده می شود.و سیگنال های فرکانس بالا از طریق خازن عبور می کنند، زیرا خازن,به آنها مسیر بسیار کم مقاومت را ارائه می دهد.

چگونه یک فیلتر RC Low Pass ایجاد کنیم:

برای ساخت یک فیلتر پایین گذر، اجزای مورد استفاده یک ژنراتور تابع، یک خازن سرامیکی 10nF و یک مقاومت 1KΩ است.به صورت زیر:

فرمول مربوطه برای پیدا کردن نقطه قطع فرکانس مدار RC برابر است با: فرکانس =  1/2πRC.

و مقدار فرکانس در این مدار: فرکانس =  1/2 (3.14) (1KΩ) (10nF) = 15،923 هرتز، که تقریبا 15.9KHz است.

این به این معنی است که تمام فرکانس های بالاتر از 15.9KHz ضعیف می شوند.و اگر شما از منطقه 15.9KHz بیشتر (بالاتر) بروید، فرکانس بیشتر و بیشتر ضعیف می گردد.فرکانس های پایین تر از 15.9KHz بدون ضعیف شدن منتقل می شوند.بنابراین اگر ما یک سیگنال AC را از طریق function generator  وارد کنیم و سیگنالی با فرکانس پایین مانند 10Hz تولید کنیم، مدار این سیگنال را به خروجی منتقل می کند بدون هیچ ضعفی در سیگنال. دلیل آن این است که, سیگنال های فرکانس پایین مسیر خازن را نمی گیرند.اگر فرکانس سیگنال را تا 30 کیلوهرتز افزایش دهید، سیگنال از طریق خروجی با میرایی(ضعف) بسیار بالا عبور می کند.این به این دلیل است که سیگنال های فرکانس بالا از طریق خازن خارج می شوند و نه خروجی، زیرا خازن مقاومت کمتری نسبت به آنها دارد.

فیلتر پایین گذر RL:

یک فیلتر  پایین گذرRL، یک مدار فیلتر است که از مقاومت و سلف تشکیل شده است که از طریق آن سیگنال های فرکانس پایین عبور می کنند، در حالی که سیگنال های فرکانس بالا را مسدود می کند.برای ایجاد یک فیلتر RL پایین گذر، سلف به طور سری با سیگنال ورودی قرار می گیرد و مقاومت به صورت موازی با سیگنال ورودی قرار می گیرد، مانند مدار زیر:

این فیلتر بر اساس اصل  inductive reactance است.inductive reactance به این معنی است که چگونه امپدانس یا مقاومت القایی بر اساس فرکانس سیگنال از طریق سلف عبور می کند.برخلاف مقاومت، که یک دستگاه غیر فعال است، یک سلف ارائه می دهد مقادیر مختلف امپدانس را به سیگنال های فرکانس های مختلف، همانند خازن ها.با این حال، بر خلاف خازن ها، سلف ها مقاومت بسیار زیادی نسبت به سیگنال های فرکانس بالا ارائه می دهند و مقاومت کمتری نسبت به سیگنال های فرکانس پایین دارند.بنابراین مخالف یک خازن است.این سیگنال های فرکانس بالا را از ورود منع می کند و اجازه می دهد سیگنال های فرکانس پایین بدون هیچ مانعی عبور کنند.

چگونه یک فیلتر RL پایین گذر ایجاد کنیم:

برای ساخت یک فیلتر پایین گذر، اجزای مورد استفاده ما یک ژنراتور، 4700μH سلف و یک مقاومت 100KΩ است.

فرمول مربوطه برای پیدا کردن نقطه قطع فرکانس یک مدار RL، فرکانس = 2πRL . با مقادیر نشان داده شده در بالا، فرکانس برابر است با 2.9KHz.

این به این معنی است که تمام فرکانس های بالاتر از 2.9KHz ضعیف شده اند.

جهت مشاهده قسمت دوم بررسی فیلتر پایین گذر اینجا کلیک کنید.

مهندسین برتر

همچنین ببینید

Floating regulator(تنظیم کننده متغییر)

Floating regulator(تنظیم کننده متغییر) Voltage Regulators رگولاتور شناور یک نوع رگولاتور ولتاژ است که بدون …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *